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JPH0528023B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0528023B2
JPH0528023B2 JP59103997A JP10399784A JPH0528023B2 JP H0528023 B2 JPH0528023 B2 JP H0528023B2 JP 59103997 A JP59103997 A JP 59103997A JP 10399784 A JP10399784 A JP 10399784A JP H0528023 B2 JPH0528023 B2 JP H0528023B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light receiving
switching circuit
switching
circuit
turned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59103997A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60248063A (en
Inventor
Takashi Ozawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP59103997A priority Critical patent/JPS60248063A/en
Publication of JPS60248063A publication Critical patent/JPS60248063A/en
Priority to US07/063,779 priority patent/US4797571A/en
Publication of JPH0528023B2 publication Critical patent/JPH0528023B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • H03K17/161Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
    • H03K17/162Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches without feedback from the output circuit to the control circuit

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は密着型イメージセンサに関し、詳しく
は密着型イメージセンサの出力信号特性の向上を
はかる密着型イメージセンサに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a contact type image sensor, and more particularly to a contact type image sensor that improves the output signal characteristics of the contact type image sensor.

〔従来技術〕[Prior art]

密着型イメージセンサは、複数個の受光素子い
わゆる受光素子アレイと該素子アレイをスイツチ
ング走査する回路から構成されている。この受光
素子アレイはその長さを原稿幅と同一サイズと
し、原稿に密着させるようにしてもしくはオプチ
カルフアイバアレイまたはレンズアレイなどの光
学系を介して一対一結像により原稿を読み取るよ
うにしたものであり、MOS型イメージセンサあ
るいはCCDイメージセンサに較べて結像光路長
を短かくすることができ該密着型イメージセンサ
を具備する装置の大幅な小型化を達成できるもの
である。
A contact image sensor is composed of a plurality of light receiving elements, ie, a light receiving element array, and a circuit for switching and scanning the element array. The length of this light-receiving element array is the same as the width of the document, and the document is read by placing it in close contact with the document or by one-to-one imaging through an optical system such as an optical fiber array or lens array. This allows the imaging optical path length to be shorter than that of a MOS image sensor or a CCD image sensor, making it possible to significantly downsize a device equipped with the contact image sensor.

第1図は従来の密着型イメージセンサの特徴的
な部分を示す平面図であり、第2図は第1図のA
−A′線に沿つた断面図である。図示の如く密着
型イメージセンサ10は絶縁性基板11上に複数
の分割電極T1,T2,…,Tnを適宜の間隔を
あけて形成し、この分割電極T1乃至Tnの一部
に重ねて光導電性薄膜12を形成し、さらにこの
薄膜12の上に透明導電性薄膜13を形成した積
層構造になつている。また、分割電極T1乃至
Tnの他端にはボンデイングワイヤW1,W2,
…,Wnを介してスイツチング回路14が接続さ
れている。
FIG. 1 is a plan view showing the characteristic parts of a conventional contact type image sensor, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line -A'. As shown in the figure, the contact image sensor 10 has a plurality of divided electrodes T1, T2,..., Tn formed on an insulating substrate 11 at appropriate intervals, and is overlapped with a part of the divided electrodes T1 to Tn to conduct photoconductivity. It has a laminated structure in which a transparent conductive thin film 12 is formed, and a transparent conductive thin film 13 is further formed on this thin film 12. In addition, the divided electrodes T1 to
Bonding wires W1, W2,
..., Wn to the switching circuit 14.

絶縁性基板11としてはガラス、セラミツク、
表面を絶縁化した金属板、あるいはシリコンウエ
ハなどが、分割電極T1乃至TnとしてはCr、
Mo、W、TaあるいはNiなどが、また光導電性
薄膜12としては水素化アモルフアスシリコン、
Se−As−Te、CdS、あるいはCdSeなどが、さら
に透明導電性薄膜13としてはSnO2、In2O3など
がそれぞれ用いられる。なお、第1図および第2
図において、下側の分割電極T1乃至Tnと上側
の透明導電性薄膜13とが交差する領域が受光素
子L1,L2,…Lnとしての機能を果たす部分
であり、光導電性薄膜12全体が受光素子として
作用する訳ではない。
As the insulating substrate 11, glass, ceramic,
A metal plate with an insulated surface or a silicon wafer is used as the divided electrodes T1 to Tn.
Mo, W, Ta or Ni, etc., and as the photoconductive thin film 12, hydrogenated amorphous silicon,
Se-As-Te, CdS, CdSe, etc. are used, and as the transparent conductive thin film 13, SnO2 , In2O3 , etc. are used, respectively. In addition, Figures 1 and 2
In the figure, the area where the lower divided electrodes T1 to Tn and the upper transparent conductive thin film 13 intersect is the part that functions as the light receiving elements L1, L2,...Ln, and the entire photoconductive thin film 12 receives light. It does not act as an element.

次に、第3図は第1図および第2図に示した密
着型イメージセンサ10の回路図である。この密
着型イメージセンサ10は、それぞれフオトダイ
オードPD1,PD2,…,PDnとコンデンサPC
1,PC2,…,PCnの並列回路によつて等価的
に表わされる受光素子L1,L2,…,Ln上に
原稿像が結像されると、フオトダイオードPD1
乃至PD2にそれぞれ光強度に応じた光電流が流
れ、分割電極T1乃至Tnの浮遊容量およびMOS
トランジスタS1,S2,…,Snのドレインソ
ース間の接合容量などによつて形成される信号電
荷蓄積容量C1,C2,…,Cnに光電流の大き
さに対応する信号電荷がそれぞれ蓄積される。次
いで、シフトレジスタ15によつてMOSトラン
ジスタS1,S2,…,Snが一定時間ずつ順次
オンにされるすなわちスイツチング走査される
と、各容量C1乃至Cnに蓄積された信号電荷が
信号出力線16を介して負荷抵抗17によつて放
電され、このときに負荷抵抗17に流れる電流を
原稿の持つ画情報に対応する信号として取り出
す。なお、電源18は各受光素子L1乃至Lnの
バイアス電源である。
Next, FIG. 3 is a circuit diagram of the contact type image sensor 10 shown in FIGS. 1 and 2. This close-contact image sensor 10 includes photodiodes PD1, PD2,..., PDn and a capacitor PC, respectively.
When an original image is formed on the light receiving elements L1, L2, ..., Ln equivalently represented by a parallel circuit of 1, PC2, ..., PCn, the photodiode PD1
A photocurrent according to the light intensity flows through PD2 to PD2, and the stray capacitance of the divided electrodes T1 to Tn and the MOS
Signal charges corresponding to the magnitude of the photocurrent are accumulated in signal charge storage capacitors C1, C2, . Next, when the shift register 15 turns on the MOS transistors S1, S2, ..., Sn sequentially for a certain period of time, that is, performs switching scanning, the signal charge accumulated in each capacitor C1 to Cn is transferred to the signal output line 16. The current flowing through the load resistor 17 at this time is extracted as a signal corresponding to the image information of the document. Note that the power source 18 is a bias power source for each of the light receiving elements L1 to Ln.

ところで、従来の密着型イメージセンサ10は
MOSトランジスタS1乃至Snをスイツチング走
査して各信号電荷蓄積容量C1乃至Cnに蓄積さ
れた信号電荷の放電を出力としているため、各
MOSトランジスタS1乃至Snをオンしたときに
生じるスパイクノイズがゲートから信号出力線1
6に雑音電荷として混入してしまうことがある。
例えば、容量C1に蓄積された信号電荷量を1
〔pC〕、MOSトランジスタS1のゲート電圧を5
〔V〕、ゲート−ソース間の接合容量を1〔pF〕と
すると、スパイクノイズによつて信号出力線16
に混入する雑音電荷量は1〔pF〕×5〔V〕=5
〔pC〕となり、信号電荷よりも大きくなつてしま
う。また、各容量C1乃至Cnの信号電荷を放電
する時間はわずか1〔μ秒〕以下であり、放電に
よつて抵抗17に流れる電流は微弱である。この
ため従来はノイズキヤンセル回路および高速高利
得の増幅器を必要としていたために、密着型イメ
ージセンサ10を具備した装置の小型化をはかれ
ないという問題があつた。
By the way, the conventional contact type image sensor 10 is
Since the MOS transistors S1 to Sn are switched and scanned and the discharge of the signal charge accumulated in each signal charge storage capacitor C1 to Cn is output, each
Spike noise generated when MOS transistors S1 to Sn are turned on is transmitted from the gate to signal output line 1.
6 may be mixed in as noise charges.
For example, if the amount of signal charge accumulated in capacitor C1 is 1
[pC], the gate voltage of MOS transistor S1 is 5
[V], and the junction capacitance between the gate and source is 1 [pF], the signal output line 16 due to spike noise.
The amount of noise charge mixed in is 1 [pF] x 5 [V] = 5
[pC], which becomes larger than the signal charge. Further, the time for discharging the signal charges in each of the capacitors C1 to Cn is only 1 [μsec] or less, and the current flowing through the resistor 17 due to the discharge is weak. Conventionally, this required a noise cancel circuit and a high-speed, high-gain amplifier, which posed a problem in that it was not possible to downsize the device equipped with the contact image sensor 10.

さらに、分割電極T1乃至Tnは基板1上に高
密度で並設されているので、隣接する分割電極間
の線間容量は無視できない大きさになつている。
例えば、各分割電極T1乃至Tnの幅を70〔μm〕、
長さを2〔cm〕、分間電極の並設間隔を125〔μm〕
としたとき、線間容量は1乃至3〔pF〕になる。
第4図はかかる線間容量を考慮した密着型イメー
ジセンサの回路図である。第4図に示したように
MOSトランジスタS1をオンにして信号電荷蓄
積容量C1の信号電荷を放電するときに、線間容
量C′を介して他の容量C2,C3が放電されてし
まい信号電荷にクロストークを生じてしまうとい
う問題があつた。
Furthermore, since the divided electrodes T1 to Tn are arranged in parallel on the substrate 1 at high density, the line capacitance between adjacent divided electrodes is of a size that cannot be ignored.
For example, the width of each divided electrode T1 to Tn is 70 [μm],
The length is 2 [cm], and the interval between parallel electrodes is 125 [μm].
In this case, the line capacitance is 1 to 3 [pF].
FIG. 4 is a circuit diagram of a contact type image sensor that takes such line capacitance into consideration. As shown in Figure 4
When the MOS transistor S1 is turned on and the signal charge in the signal charge storage capacitor C1 is discharged, the other capacitors C2 and C3 are discharged via the line capacitance C', causing crosstalk in the signal charges. There was a problem.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、ノ
イズキヤンセル回路および増幅回路などの外部回
路を必要とせずに、雑音電荷が発生せず、原稿の
持つ画情報に対応する十分な大きさの信号を得る
ことができ、さらに分割電極の線間容量によるク
ロストークが生じない密着型イメージセンサを提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and provides a signal that is large enough to correspond to the image information of a document, without the need for external circuits such as a noise canceling circuit and an amplifier circuit, and without generating noise charges. It is an object of the present invention to provide a contact type image sensor which can obtain the following characteristics and which does not cause crosstalk due to line capacitance of divided electrodes.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

上記目的を達成するため、本願発明によれば、
基板上に複数の分割電極を設け、この上に順次光
導電体および透明導電体を積層して複数の受光素
子を形成し、光照射によつて該複数の受光素子に
蓄積された電荷を信号出力線を介して出力する密
着型イメージセンサにおいて、前記複数の受光素
子を複数の受光素子群に分けるとともに、各受光
素子群に対応して、オンすることにより各受光素
子に蓄積された電荷をそれぞれ放電する複数の第
1のスイツチング回路と、相補型MOSトランジ
スタによつて構成された高入力インピーダンスの
電圧フオロア回路からなり、各受光素子に蓄積さ
れた電荷に対応する電圧をそれぞれ出力する複数
のバツフアアンプと、ゲートに極性が異なる駆動
信号が与えられる相補型MOSトランジスタから
なり、該駆動信号により順次オンして前記複数の
バツフアアンプの出力を順次取り出す複数の第2
のスイツチング回路とゲートに極性が異なる駆動
信号が与えられる相補型MOSトランジスタから
なり、前記第2のスイツチング回路の出力が共通
接続されるとともに、前記第2のスイツチング回
路の駆動時にオンとなり、前記第2のスイツチン
グ回路の出力を前記信号出力線に出力する第3の
スイツチ回路とを設けて構成される。
In order to achieve the above object, according to the present invention,
A plurality of divided electrodes are provided on a substrate, a photoconductor and a transparent conductor are sequentially laminated on this to form a plurality of light-receiving elements, and the charges accumulated in the plurality of light-receiving elements by light irradiation are used as a signal. In a contact image sensor that outputs output via an output line, the plurality of light-receiving elements are divided into a plurality of light-receiving element groups, and charges accumulated in each light-receiving element are discharged by turning on corresponding to each light-receiving element group. It consists of a plurality of first switching circuits each discharging, and a high input impedance voltage follower circuit constructed of complementary MOS transistors, and a plurality of first switching circuits each outputting a voltage corresponding to the charge accumulated in each light receiving element. A buffer amplifier, and a plurality of second MOS transistors, each of which is made up of a complementary MOS transistor whose gate is supplied with a drive signal with a different polarity, and which are sequentially turned on by the drive signal to sequentially take out the outputs of the plurality of buffer amplifiers.
It consists of a switching circuit and a complementary MOS transistor whose gates are supplied with drive signals of different polarities, and the outputs of the second switching circuit are connected in common and are turned on when the second switching circuit is driven. and a third switch circuit that outputs the output of the second switching circuit to the signal output line.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳
細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第5図は本発明に係る密着型イメージセンサの
回路図である。なお、第5図において第3図と同
様の機能を果たす部分については同一の符号を符
している。また、本発明による密着型イメージセ
ンサはl個の受光素子毎に複数のブロツク20,
30,…,90に分割して形成されており、各ブ
ロツクは同一の構成であるので、ブロツク20に
ついてのみ説明する。
FIG. 5 is a circuit diagram of a contact type image sensor according to the present invention. Note that in FIG. 5, parts that perform the same functions as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. Further, the contact type image sensor according to the present invention has a plurality of blocks 20,
Since each block has the same structure, only block 20 will be explained.

信号電荷を蓄積する信号電荷蓄積容量C1,C
2,…,Clには該信号電荷を放電し、受光素子L
1乃至Llをリセツトする第1のスイツチング回路
S11,S12,…,S1lが接続されている。
また、それぞれフオトダイオードPD1,PD2,
…,PDlとコンデンサPC1,PC2,…,PClの
並列回路によつて表わされる受光素子L1,L
2,…,Llは、その一方が共通に結線されて電源
18のマイナス側に接続されており他方がそれぞ
れ増幅器A1,A2,…,Alを介して第2のス
イツチング回路S21,S22,…,S2lに接
続されている。さらに、各受光素子L1乃至Llは
第3のスイツチング回路S3を介して信号出力線
16に接続されている。 増幅器A1乃至Alは
第6図に示すような回路を有する電圧フオロワ回
路であり、入力インピーダンスが高く、出力イン
ピーダンスが低くなつている。したがつて、増幅
器A1乃至Alは非反転入力端子+に印加された
電圧にほぼ等しい電圧を出力する、すなわち信号
電荷蓄積容量C1乃至Clの信号電荷を放電させる
ことなく保持することができる。
Signal charge storage capacitor C1, C that stores signal charge
2,...,Cl is discharged with the signal charge, and the light receiving element L
A first switching circuit S11, S12, .
In addition, photodiodes PD1, PD2,
..., PDl and the light receiving elements L1, L represented by a parallel circuit of capacitors PC1, PC2, ..., PCl
2,..., Ll, one of which is commonly wired and connected to the negative side of the power supply 18, and the other is connected to the second switching circuit S21, S22,..., via the amplifier A1, A2,..., Al, respectively. Connected to S2l. Furthermore, each of the light receiving elements L1 to Ll is connected to the signal output line 16 via a third switching circuit S3. The amplifiers A1 to Al are voltage follower circuits having a circuit as shown in FIG. 6, and have high input impedance and low output impedance. Therefore, the amplifiers A1 to Al output a voltage approximately equal to the voltage applied to the non-inverting input terminal +, that is, the signal charges in the signal charge storage capacitors C1 to Cl can be held without being discharged.

第1、第2、および第3のスイツチング回路S
11乃至S1l,S21乃至S2l,S3はシフ
トレジスタ15によつて適宜のタイミングでオン
オフ制御されるようになつている。第2および第
3のスイツチング回路S21乃至S2lおよびS
3はそれぞれCMOSトランジスタ(相補形MOS
トランジスタ)とインバータから構成されてお
り、該スイツチング回路のオンオフ制御時におけ
るスパイクノイズの発生を防ぎ、信号電荷蓄積容
量C1乃至Clの信号電荷に雑音電荷が混入しない
ようにする。すなわち、第2および第3のスイツ
チング回路S21乃至S2lおよびS3はnチヤ
ンネルのMOSトランジスタとpチヤンネルの
MOSトランジスタを接続することにより、制御
回路15から各ゲートに加えられる信号が互いに
逆極性となり、ゲートを閉じたときに信号出力線
16に生じるスパイクノイズが互いに打ち消され
て小さくなる。また、第3のスイツチング回路S
3は該スイツチング回路S3に接続された信号電
荷蓄積容量C1乃至Clの信号電荷を出力するとき
のみ閉じ、信号電荷の出力時以外には開いておく
ことにより、信号電荷の高速出力を実現するよう
になつている。すなわち、従来の密着型イメージ
センサの様に信号出力線16に対して全受光素子
を並列に接続すると回路の負荷容量は第2のスイ
ツチング回路S21乃至S2nの接合容量の総和
となり、信号電荷の出力速度を著しく低下させて
しまう。例えば、第2のスイツチング回路の接合
容量を数10乃至数100〔pF〕とすると、負荷容量
は数1000乃至数10000〔pF〕になつてしまう。そ
こで本発明のように複数の受光素子毎に該素子と
信号出力線16の間に第3のスイツチング回路S
3を設け、スイツチング回路S3に対応する受光
素子L1乃至Llの信号電荷を出力するときにのみ
該スイツチング回路S3を閉じることにより、少
なくとも信号電荷出力時における負荷容量を小さ
くし、信号電荷に対応する電圧の高速出力を可能
にしている。
First, second, and third switching circuits S
11 to S1l, S21 to S2l, and S3 are controlled to be turned on and off at appropriate timings by a shift register 15. Second and third switching circuits S21 to S2l and S
3 are CMOS transistors (complementary MOS
It is composed of a transistor) and an inverter, and prevents the generation of spike noise during on/off control of the switching circuit, and prevents noise charges from being mixed into the signal charges in the signal charge storage capacitors C1 to Cl. That is, the second and third switching circuits S21 to S2l and S3 are composed of n-channel MOS transistors and p-channel MOS transistors.
By connecting the MOS transistors, the signals applied to each gate from the control circuit 15 have opposite polarities, and the spike noises generated on the signal output line 16 when the gates are closed cancel each other out and become smaller. In addition, a third switching circuit S
3 is closed only when outputting the signal charges of the signal charge storage capacitors C1 to Cl connected to the switching circuit S3, and is kept open except when outputting the signal charges, thereby realizing high-speed output of the signal charges. It's getting old. In other words, when all the light receiving elements are connected in parallel to the signal output line 16 as in the conventional contact type image sensor, the load capacitance of the circuit becomes the sum of the junction capacitances of the second switching circuits S21 to S2n, and the signal charge output This will significantly reduce speed. For example, if the junction capacitance of the second switching circuit is several tens to several hundreds [pF], the load capacitance will be several thousand to several ten thousand [pF]. Therefore, as in the present invention, a third switching circuit S is provided between each of the plurality of light receiving elements and the signal output line 16.
By providing the switching circuit S3 and closing the switching circuit S3 only when outputting the signal charges of the light receiving elements L1 to Ll corresponding to the switching circuit S3, the load capacitance at least when outputting the signal charges is reduced, and the load capacitance is reduced to correspond to the signal charges. This enables high-speed output of voltage.

次に本発明による密着型イメージセンサの動作
について説明すると、まず原稿像が各受光素子L
1乃至Ll上に結像されると光強度に対応した光電
流がフオトダイオードPD1乃至PDlに流れ、各
信号電荷蓄積容量C1乃至Clに信号電荷が蓄積さ
れる。このとき、各増幅器A1乃至Alの出力電
圧は容量C1乃至Clに蓄積された信号電荷に対応
した大きさになつている。次いで、第3のスイツ
チング回路S3をオンにするとともに第2のスイ
ツチング回路S21乃至S2lを順次オンにして
各増幅器A1乃至Alの出力電圧すなわち各容量
C1乃至Clの信号電荷に対応する大きさの電圧を
信号出力線16を介して出力する。さらに、第2
のスイツチング回路S21乃至S2lのスイツチ
ング走査より適宜の時間だけ遅延させて、すなわ
ちスイツチング素子S23がオンになつたときに
第1のスイツチング回路S11乃至S1lのスイ
ツチング走査を開始し、各信号電荷蓄積容量C1
乃至Clの信号電荷を放電して、受光素子L1乃至
Llをリセツトする。
Next, to explain the operation of the contact type image sensor according to the present invention, first, the original image is transmitted to each light receiving element L.
When an image is formed on the photodiodes PD1 to Ll, a photocurrent corresponding to the light intensity flows through the photodiodes PD1 to PDl, and signal charges are accumulated in each of the signal charge storage capacitors C1 to Cl. At this time, the output voltage of each amplifier A1 to Al has a magnitude corresponding to the signal charges accumulated in the capacitors C1 to Cl. Next, the third switching circuit S3 is turned on, and the second switching circuits S21 to S2l are turned on in sequence to increase the output voltage of each amplifier A1 to Al, that is, a voltage corresponding to the signal charge of each capacitor C1 to Cl. is outputted via the signal output line 16. Furthermore, the second
The switching scan of the first switching circuits S11 to S1l is delayed by an appropriate time from the switching scan of the first switching circuits S21 to S2l, that is, when the switching element S23 is turned on, the switching scan of the first switching circuits S11 to S1l is started, and each signal charge storage capacitor C1
The signal charges of Cl to Cl are discharged, and the light receiving elements L1 to
Reset Ll.

次に本発明による密着型イメージセンサのSN
比を算出する。光照射によつて受光素子L1に流
れる光電流を1〔nA〕、信号電荷蓄積容量C1の
蓄積時間を1〔m秒〕とすると、1〔pF〕の容量
C1に1〔nA〕×1〔m秒〕=1〔pC〕の信号電荷
が蓄積され、増幅器A1の出力電圧は1〔pC〕/
1〔pF〕=1〔V〕になる。一方、第2のスイツチ
ング回路S21の接合容量すなわちnチヤンネル
のMOSトランジスタとpチヤンネルのMOSトラ
ンジスタの各々のゲート−ソース間の接合容量の
差を0.1〔pF〕、ゲート電圧を5〔V〕とするとスパ
イクノイズによつて生じる雑音電荷量は0.1〔pF〕
×5〔V〕=0.5〔pC〕となり、出力信号線16の容
量を100〔pF〕とすると、雑音電荷量は0.5
〔pC〕/100〔pF〕=0.005〔V〕に相当する。した
がつて、信号電荷のSN比は1/0.005=200すな
わち46〔dB〕になる。また、信号電荷出力すなわ
ち増幅器A1乃至Alの出力電圧を出力するとき
には信号電荷蓄積容量C1乃至Clの充放電がない
ので、隣接する受光素子間の線間容量を介しての
電荷の移動が全くない。したがつてクロストーク
の発生することはない。
Next, the SN of the contact type image sensor according to the present invention
Calculate the ratio. Assuming that the photocurrent flowing through the light receiving element L1 due to light irradiation is 1 [nA] and the accumulation time of the signal charge storage capacitor C1 is 1 [msec], then 1 [nA]×1 m seconds] = 1 [pC] signal charge is accumulated, and the output voltage of amplifier A1 is 1 [pC]/
1 [pF] = 1 [V]. On the other hand, assuming that the junction capacitance of the second switching circuit S21, that is, the difference in junction capacitance between the gate and source of each of the n-channel MOS transistor and the p-channel MOS transistor, is 0.1 [pF] and the gate voltage is 5 [V]. The amount of noise charge caused by spike noise is 0.1 [pF]
×5 [V] = 0.5 [pC], and if the capacitance of the output signal line 16 is 100 [pF], the amount of noise charge is 0.5
It corresponds to [pC]/100 [pF] = 0.005 [V]. Therefore, the SN ratio of the signal charge is 1/0.005=200, or 46 [dB]. Furthermore, when the signal charge output, that is, the output voltage of the amplifiers A1 to Al, is output, there is no charging or discharging of the signal charge storage capacitors C1 to Cl, so there is no charge transfer via the line capacitance between adjacent light receiving elements. . Therefore, no crosstalk occurs.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、各受光素
子毎にバツフアアンプを設け、かつ、このバツフ
アアンプを相補型MOSトランジスタによつて構
成された高入力インピーダンスの電圧フオロア回
路から構成し、更にバツフアアンプの出力を取り
出す第2および第3のスイツチング回路としてゲ
ートに極性が異なる駆動信号が与えられる相補型
MOSトランジスタを用いて構成するようにした
ので、 1 簡単な構成でスイツチングノイズの発生を防
ぎ、信号電荷に雑音電荷が混入しないようにす
ることができる 2 ノイズキヤンセル回路等を必要とせずに、良
好なSN比が得られる 等の効果を奏する。
As explained above, according to the present invention, a buffer amplifier is provided for each light-receiving element, and this buffer amplifier is configured from a voltage follower circuit with high input impedance configured by complementary MOS transistors, and furthermore, the output of the buffer amplifier is A complementary type in which drive signals with different polarities are applied to the gates as the second and third switching circuits that take out the
Since it is configured using MOS transistors, 1. It is possible to prevent the generation of switching noise with a simple configuration and prevent noise charges from being mixed in with the signal charge. 2. There is no need for a noise cancel circuit, etc. This provides effects such as obtaining a good signal-to-noise ratio.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の密着型イメージセンサの特徴的
な部分を示す平面図、第2図は第1図のA−
A′線に沿つた断面図、第3図は従来の密着型イ
メージセンサの回路図、第4図は分割電極間の線
間容量を考慮したときの密着型イメージセンサの
回路図、第5図は本発明に係る密着型イメージセ
ンサの回路図、第6図は第5図に示した増幅器の
回路図である。 15……シフトレジスタ、16……信号出力
線、18……電源、L1乃至Ll……受光素子、
PD1乃至PDl……フオトダイオード、PC1乃至
PCl……コンデンサ、C1乃至Cl……信号電荷蓄
積容量、A1乃至Al……増幅器、S11乃至S
1l……第1のスイツチング回路、S21乃至S
2l……第2のスイツチング回路、S3……第3
のスイツチング回路。
Fig. 1 is a plan view showing the characteristic parts of a conventional contact type image sensor, and Fig. 2 is a plan view showing characteristic parts of a conventional contact type image sensor.
A cross-sectional view taken along line A', Figure 3 is a circuit diagram of a conventional contact type image sensor, Figure 4 is a circuit diagram of a contact type image sensor considering the line capacitance between divided electrodes, and Figure 5 6 is a circuit diagram of the contact type image sensor according to the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram of the amplifier shown in FIG. 5. 15...Shift register, 16...Signal output line, 18...Power supply, L1 to Ll...Light receiving element,
PD1 to PDl...Photodiode, PC1 to
PCl...Capacitor, C1 to Cl...Signal charge storage capacitor, A1 to Al...Amplifier, S11 to S
1l...first switching circuit, S21 to S
2l...second switching circuit, S3...third
switching circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 基板上に複数の分割電極を設け、この上に順
次光導電体および透明導電体を積層して複数の受
光素子を形成し、光照射によつて該複数の受光素
子に蓄積された電荷を信号出力線を介して出力す
る密着型イメージセンサにおいて、 前記複数の受光素子を複数の受光素子群に分け
るとともに、各受光素子群に対応して、 オンすることにより各受光素子に蓄積された電
荷をそれぞれ放電する複数の第1のスイツチング
回路と、 相補型MOSトランジスタによつて構成された
高入力インピーダンスの電圧フオロア回路からな
り、各受光素子に蓄積された電荷に対応する電圧
をそれぞれ出力する複数のバツフアアンプと、 ゲートに極性が異なる駆動信号が与えられる相
補型MOSトランジスタからなり、該駆動信号に
より順次オンして前記複数のバツフアアンプの出
力を順次取り出す複数の第2のスイツチング回路
と、 ゲートに極性が異なる駆動信号が与えられる相
補型MOSトランジスタからなり、前記第2のス
イツチング回路の出力が共通接続されるととも
に、前記第2のスイツチング回路の駆動時にオン
となり、前記第2のスイツチング回路の出力を前
記信号出力線に出力する第3のスイツチ回路と を設けたことを特徴とする密着型イメージセン
サ。 2 前記複数の第1のスイツチング回路は、前記
複数の第2のスイツチング回路の順次オン動作か
ら所定時間遅延して順次オンにされることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の密着型イメー
ジセンサ。
[Claims] 1. A plurality of divided electrodes are provided on a substrate, a photoconductor and a transparent conductor are sequentially laminated thereon to form a plurality of light receiving elements, and the plurality of light receiving elements are formed by light irradiation. In a close-contact image sensor that outputs electric charge accumulated in a sensor via a signal output line, the plurality of light receiving elements are divided into a plurality of light receiving element groups, and each light receiving element is turned on in correspondence with each light receiving element group. It consists of a plurality of first switching circuits that discharge the charges accumulated in each element, and a voltage follower circuit with a high input impedance composed of complementary MOS transistors, which corresponds to the charges accumulated in each light receiving element. A plurality of buffer amplifiers, each of which outputs a voltage, and a plurality of complementary MOS transistors whose gates are supplied with drive signals of different polarities, and a plurality of second switching circuits that are sequentially turned on by the drive signals and sequentially take out the outputs of the plurality of buffer amplifiers. and a complementary MOS transistor whose gates are given drive signals with different polarities, the outputs of the second switching circuit are commonly connected, and are turned on when the second switching circuit is driven, and the second switching circuit is turned on when the second switching circuit is driven. and a third switch circuit that outputs the output of the switching circuit to the signal output line. 2. The contact type according to claim 1, wherein the plurality of first switching circuits are sequentially turned on with a predetermined time delay from the sequential turning-on operation of the plurality of second switching circuits. image sensor.
JP59103997A 1984-05-23 1984-05-23 Contact type image sensor Granted JPS60248063A (en)

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